In vielen Branchen ist die Querbruchfestigkeit von Trennmessern ein wichtiger Leistungsindikator. Doch was genau ist Querbruchfestigkeit? Welche Materialeigenschaften beschreibt sie? Und wie wird sie bestimmt?Wolframkarbidklingen?
I. Was ist die Querbruchfestigkeit und welche Leistungsparameter hat sie bei Wolframkarbid-Schneidplatten?
1. Querbruchfestigkeit
Die Querbruchfestigkeit, auch Biegefestigkeit oder Querbruchfestigkeit genannt, bezeichnet die maximale Fähigkeit eines Materials, Bruch und Versagen zu widerstehen, wenn es einer Biegekraft senkrecht zu seiner Achse ausgesetzt ist.
Wir können dies folgendermaßen berücksichtigen:
So testen wir:
Eine Hartmetall-Schneidplatte wird, ähnlich einer Brücke, an zwei Punkten gelagert und mittig mit einer nach unten gerichteten Last belastet, bis es zum Bruch kommt. Die maximale Last beim Bruch wird erfasst und mithilfe einer Standardformel in einen Wert für die Querfestigkeit umgerechnet.
Physikalische Bedeutung:
TRS repräsentiert die Zähigkeit und Belastbarkeitsgrenze des Materials unter komplexen Spannungsbedingungen, bei denen Zugspannungen an der Oberfläche und Druckspannungen im Kern wirken.
II. Welche Produkteigenschaften werden dadurch repräsentiert?
Die Querbruchfestigkeit spiegelt in erster Linie die Zähigkeit und Zuverlässigkeit von Wolframkarbid-Schneidplatten wider, und zwar insbesondere auf folgende Weise:
1. Beständigkeit gegen Bruch und Kantenausbrüche:
Während der SchneidarbeitenSchneidklingenInsbesondere die Schneide ist Stoßbelastungen, Vibrationen und zyklischen Beanspruchungen ausgesetzt (z. B. beim intermittierenden Schneiden oder Bearbeiten von Werkstücken mit Zunder oder Gussoberflächen). Eine höhere Querbruchfestigkeit bedeutet, dass das Sägeblatt weniger anfällig für plötzlichen Bruch, Ausbrechen an den Ecken oder Kantenversagen ist.
2. Allgemeine Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit:
Um festzustellen, ob ein Schneidwerkzeug unter rauen Bedingungen stabil und ohne Totalausfall arbeitet, ist die Querbruchfestigkeit ein entscheidendes Kriterium. Bei Werkzeugen für die Schruppbearbeitung, intermittierendes Schneiden oder Anwendungen mit hoher Stoßbelastung, wie z. B. Fräs- und Hobelwerkzeuge, ist die Querbruchfestigkeit besonders wichtig.
3. Ausgewogenes Verhältnis von Härte und Verschleißfestigkeit:
Wenn wir überHartmetallklingenHärte/Verschleißfestigkeit und Querbruchfestigkeit/Zähigkeit sind typischerweise sich gegenseitig einschränkende Eigenschaften.
Das Streben nach extrem hoher Härte (hoher WC-Gehalt und feine Korngröße) geht oft auf Kosten der Querfestigkeit.
Umgekehrt führt eine Erhöhung des Kobalt- oder anderer metallischer Bindemittelanteile zur Verbesserung der TRS im Allgemeinen zu einer leichten Verringerung der Härte.
Das heißt:
Hohe Härte / hohe Verschleißfestigkeit→ bessere Verschleißfestigkeit, geeignet für Endbearbeitungsvorgänge.
Hohe Querbruchfestigkeit / hohe Zähigkeit→ robuster und widerstandsfähiger gegen Beschädigungen, geeignet für die Grobbearbeitung und unter rauen Arbeitsbedingungen.
III. Wie wird dies bei Wolframkarbid-Schneidplatten bestimmt?
Die Querbruchfestigkeit wird nicht durch einen einzelnen Faktor bestimmt, sondern durch die kombinierte Wirkung von Zusammensetzung, Mikrostruktur und Herstellungsverfahren von Hartmetallklingen:
a. Gehalt und Verteilung der Bindemittelphase (Kobalt, Co).
1. Inhalt der Bindemittelphase:
Dies ist der einflussreichste Faktor. Ein höherer Kobaltgehalt verbessert die Zähigkeit und erhöht im Allgemeinen die Biegefestigkeit.
Die Kobaltphase fungiert als metallisches Bindemittel, das Wolframcarbidkörner effektiv einkapselt und während der Rissausbreitung Energie absorbiert und verteilt.
2. Die Verteilung:
Eine gleichmäßige Verteilung der Kobaltphase ist entscheidend. Kobaltsegregation oder die Bildung von „Kobaltansammlungen“ erzeugt Schwachstellen, die die Gesamtfestigkeit verringern.
b. Korngröße von Wolframcarbid (WC)
Im Allgemeinen führt bei gleichem Kobaltgehalt eine feinere WC-Korngröße zu einer gleichzeitigen Verbesserung von Festigkeit und Härte. Feinkörnige Hartmetall-Schneidplatten (im Submikron- oder Nanobereich) können eine hohe Härte bei gleichzeitig guter Biegefestigkeit aufweisen.
Grobkörnige Hartmetallklingen weisen im Allgemeinen eine bessere Zähigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit auf, jedoch eine geringere Härte und Verschleißfestigkeit.
c. Legierungszusammensetzung und Additive
Zusätzlich zum grundlegenden WC–Co-System kann die Zugabe harter Phasen wie Tantalcarbid (TaC), Niobcarbid (NbC) oder Titancarbid (TiC) die Hochtemperaturleistung und die Warmhärte verbessern, verringert aber typischerweise die Querbruchfestigkeit.
Durch die Zugabe geringer Mengen von Elementen wie Chrom (Cr) und Vanadium (V) kann die Korngröße verfeinert und die Kobaltphase verstärkt werden, wodurch die Querbruchfestigkeit bis zu einem gewissen Grad verbessert werden kann.
d. Herstellungsprozess
Mischen und Kugelmahlen:
Die Gleichmäßigkeit der Rohpulvermischung bestimmt direkt die Homogenität des endgültigen Mikrogefüges.
Sinterprozess:
Die Kontrolle von Sintertemperatur, -zeit und -atmosphäre hat entscheidenden Einfluss auf das Kornwachstum, die Kobaltverteilung und die endgültige Porosität. Nur vollständig dichte, fehlerfreie Sinterkörper erreichen maximale Biegefestigkeit. Poren, Risse oder Einschlüsse wirken als Spannungskonzentrationsstellen und reduzieren die Festigkeit erheblich.
Die Huaxin Cemented Carbide Company hat jedes einzelne hergestellte Trennmesser geprüft, um die Präzision zu gewährleisten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar ist, und um sicherzustellen, dass das industrielle Trennen eine Präzision auf Nanometerebene erreicht.
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Veröffentlichungsdatum: 18. Dezember 2025
